A carboximetilcelulose de sódio, conhecida como carboximetilcelulose (CMC), é um tipo de éter de fibra de alto polímero preparado por modificação química da celulose natural. Sua estrutura é principalmente unidade D-glicose através de β (1 → 4). As chaves estão ligadas entre si.
CMC é um pó ou grânulos fibrosos brancos ou brancos leitosos, com densidade de 0,5-0,7 g/cm3, quase inodoro, insípido e higroscópico. Facilmente disperso em água para formar uma solução coloidal transparente, insolúvel em solventes orgânicos como o etanol. O pH da solução aquosa a 1% é 6,5-8,5, quando o pH> 10 ou <5, a viscosidade da mucilagem diminui significativamente e o desempenho é melhor quando o pH = 7. Estável ao calor, a viscosidade aumenta rapidamente abaixo de 20°C e muda lentamente a 45°C. O aquecimento prolongado acima de 80°C pode desnaturar o colóide e reduzir significativamente a viscosidade e o desempenho. É facilmente solúvel em água e a solução é transparente; é muito estável em solução alcalina, mas é facilmente hidrolisado quando encontra ácido e precipitará quando o valor de pH for 2-3 e também reagirá com sais metálicos multivalentes.
Fórmula estrutural: C6H7(OH)2OCH2COONa Fórmula molecular: C8H11O5Na
A principal reação é: a celulose natural sofre primeiro uma reação de alcalinização com NaOH, e com a adição de ácido cloroacético, o hidrogênio do grupo hidroxila da unidade de glicose sofre uma reação de substituição pelo grupo carboximetil do ácido cloroacético. Pode-se observar pela fórmula estrutural que existem três grupos hidroxila em cada unidade de glicose, ou seja, grupos hidroxila C2, C3 e C6. O hidrogênio em cada grupo hidroxila é substituído por carboximetil, que é definido como um grau de substituição de 3. O grau de substituição do CMC afeta diretamente a solubilidade, emulsificação, espessamento, estabilidade, resistência a ácidos e resistência ao sal deCMC .
Acredita-se geralmente que quando o grau de substituição está em torno de 0,6-0,7, o desempenho emulsionante é melhor e, com o aumento do grau de substituição, outras propriedades são melhoradas em conformidade. Quando o grau de substituição é superior a 0,8, sua resistência ao ácido e ao sal são significativamente aumentadas. .
Além disso, também é mencionado acima que existem três grupos hidroxila em cada unidade, ou seja, os grupos hidroxila secundários de C2 e C3 e o grupo hidroxila primário de C6. Em teoria, a atividade do grupo hidroxila primário é maior que a do grupo hidroxila secundário, mas de acordo com o efeito isotópico de C, o grupo -OH em C2 É mais ácido, especialmente em ambiente de álcali forte, sua atividade é mais forte que C3 e C6, por isso é mais propenso a reações de substituição, seguido por C6, e C3 é o mais fraco.
Na verdade, o desempenho do CMC não está relacionado apenas ao grau de substituição, mas também à uniformidade da distribuição dos grupos carboximetil em toda a molécula de celulose e à substituição dos grupos hidroximetil em cada unidade por C2, C3 e C6 em cada molécula. relacionado à uniformidade. Como o CMC é um composto linear altamente polimerizado e seu grupo carboximetil possui substituição não homogênea na molécula, as moléculas têm orientações diferentes quando a solução é deixada em repouso, e o comprimento da molécula linear é diferente quando há uma força de cisalhamento na solução . O eixo tem tendência a girar na direção do fluxo, e essa tendência se torna mais forte com o aumento da taxa de cisalhamento até que a orientação final esteja completamente arranjada. Essa característica do CMC é chamada de pseudoplasticidade. A pseudoplasticidade do CMC favorece a homogeneização e o transporte por dutos, e não terá sabor muito gorduroso no leite líquido, o que favorece a liberação do aroma do leite. .
Para usar produtos CMC, precisamos ter um bom conhecimento dos principais parâmetros como estabilidade, viscosidade, resistência a ácidos e viscosidade. Saiba como escolhemos o produto certo.
Os produtos CMC de baixa viscosidade têm sabor refrescante, baixa viscosidade e quase nenhuma sensação de espessura. São utilizados principalmente em molhos e bebidas especiais. Líquidos orais saudáveis também são uma boa escolha.
Os produtos CMC de média viscosidade são usados principalmente em bebidas sólidas, bebidas proteicas comuns e sucos de frutas. A escolha depende dos hábitos pessoais dos engenheiros. Na estabilidade das bebidas lácteas, o CMC tem contribuído muito.
Os produtos CMC de alta viscosidade têm um espaço de aplicação relativamente grande. Em comparação com amido, goma guar, goma xantana e outros produtos, a estabilidade do CMC ainda é relativamente óbvia, especialmente em produtos cárneos, a vantagem de retenção de água do CMC é mais óbvia! Entre estabilizantes como sorvetes, o CMC também é uma boa escolha.
Os principais indicadores para medir a qualidade da CMC são o grau de substituição (DS) e a pureza. Geralmente, as propriedades do CMC são diferentes se o DS for diferente; quanto maior o grau de substituição, mais forte será a solubilidade e melhor será a transparência e estabilidade da solução. Segundo relatos, a transparência do CMC é melhor quando o grau de substituição é de 0,7-1,2, e a viscosidade de sua solução aquosa é maior quando o valor de pH é de 6-9.
Para garantir sua qualidade, além da escolha do agente de eterificação, alguns fatores que afetam o grau de substituição e pureza também devem ser considerados, como a relação entre a quantidade de álcali e agente de eterificação, tempo de eterificação, teor de água em o sistema, temperatura, valor DH, concentração da solução e sal etc.
A qualidade dos produtos acabados CMC depende principalmente da solução do produto. Se a solução do produto for límpida, houver poucas partículas de gel, fibras livres e manchas pretas de impurezas, confirma-se basicamente que a qualidade do CMC é boa. Se a solução for deixada por alguns dias, a solução não aparece. Branco ou turvo, mas ainda muito límpido, esse é um produto melhor!
Horário da postagem: 14 de dezembro de 2022